Question

明矾具有抗菌、收敛等作用，可作中药及净水剂等，4.74g的明矾晶体[KAl（SO₄）₂?12H₂O]受热脱水的过程中的热重曲线m～n（样品的质量随温度变化的曲线）如图．

请回答下列问题：
（1）试确定70℃时固体物质的化学式

 

 （要求写出推断过程）．
（2）写出200℃时发生反应的化学方程式

 

．
（3）在770℃时充分灼烧，最后得到固体产物A及气体B，B能全部溶解在BaCl₂溶液中并形成白色沉淀；A可部分溶于水，过滤后得到固体C和滤液D，向D中加入BaCl₂溶液也能得到白色沉淀，将C置于适量的NaOH溶液中恰好反应得到澄清的溶液E．则n中固体成分是的

 

，质量分别为

 

B化学式为

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）（2）4.74g的明矾晶体[KAl（SO₄）₂?12H₂O]的物质的量

4.74g

474g/mol

=0.01mol，则0.01mol的KAl（SO₄）₂的质量为2.58g，所以200℃失去全部结晶水，所以0～200℃失去部分结晶水；
（3）B能全部溶解在BaCl₂溶液中并形成白色沉淀说明B气体是三氧化硫；A可部分溶于水，过滤后得到固体C和滤液D，向D中加入BaCl₂溶液也能得到白色沉淀说明D为硫酸钾，将C不溶于水但溶于适量的NaOH溶液说明C是三氧化二铝．

解答： 解：4.74g的明矾晶体[KAl（SO₄）₂?12H₂O]的物质的量

4.74g

474g/mol

=0.01mol，则0.01mol的KAl（SO₄）₂的质量为2.58g，所以200℃失去全部结晶水，所以0～200℃失去部分结晶水
（1）设失去n个结晶水，方程式为：KAl（SO₄）₂?12H₂O=KAl（SO₄）₂?（12-n）H₂O+nH₂O    
                                      474                               18n
                                      4.74                           4.74-3.12
故：

474

4.74

=

18n

4.74-3.12

，解得：n=9
所以70℃时固体物质的化学式KAl（SO₄）₂?3H₂O，故答案为：KAl（SO₄）₂?3H₂O；
（2）4.74g的明矾晶体[KAl（SO₄）₂?12H₂O]的物质的量

4.74g

474g/mol

=0.01mol，则0.01mol的KAl（SO₄）₂的质量为2.58g，所以200℃失去全部结晶水，所以200℃时发生反应的化学方程式KAl（SO₄）₂?3H₂O

200℃  .

 KAl（SO₄）₂+3H₂O，故答案为：KAl（SO₄）₂?3H₂O

200℃  .

KAl（SO₄）₂+3H₂O；
（3）B能全部溶解在BaCl₂溶液中并形成白色沉淀说明B气体是三氧化硫；A可部分溶于水，过滤后得到固体C和滤液D，向D中加入BaCl₂溶液也能得到白色沉淀说明D为硫酸钾，将C不溶于水但溶于适量的NaOH溶液说明C是三氧化二铝，铝守恒，即n（Al₂O₃）=0.005mol，m（Al₂O₃）=0.005mol×102g/mol=0.51g，钾元素守恒：n（K₂SO₄ ）=0.005mol，所以m（K₂SO₄ ）=0.005mol×174g/mol=0.87g，故答案为：Al₂O₃、K₂SO₄；0.51 g、0.87g；SO₃．

点评：本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意把握物质的质量的变化关系，能读懂图象，从质量守恒的角度解答该题，难度较大．